一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，屬于儀器儀表系統(tǒng)領(lǐng)域。所述裝置包括：第一熱敏電阻、與第一熱敏電阻串聯(lián)的第一電壓基準(zhǔn)和第一電阻、第二熱敏電阻、與第二熱敏電阻串聯(lián)的第二電壓基準(zhǔn)和第二電阻、單片機(jī)和與單片機(jī)連接的起振電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集第一熱敏電阻、第二熱敏電阻以及固定電阻兩端的電壓；單片機(jī)接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集的第一熱敏電阻兩端的電壓、第二熱敏電阻以及固定電阻兩端的電壓并判斷第一熱敏電阻兩端的電壓、第二熱敏電阻兩端的電壓和固定電阻兩端的電壓是否正常。本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)時(shí)反應(yīng)儀器儀表系統(tǒng)是否故障，當(dāng)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)故障使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反常時(shí)，可據(jù)此比較準(zhǔn)確的定位故障位置，實(shí)用性強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及儀器儀表系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] -臺(tái)完好的儀器儀表系統(tǒng)通常由功能模塊及電子線(xiàn)路模塊兩大部分組成。功能模 塊是儀器儀表系統(tǒng)的核心部件，它提供一個(gè)穩(wěn)定可參考的機(jī)構(gòu)，其通過(guò)電子線(xiàn)路模塊將機(jī) 構(gòu)的穩(wěn)定性向整個(gè)儀器儀表系統(tǒng)的傳遞。
[0003] 為完成整個(gè)儀器儀表系統(tǒng)的閉環(huán)過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)參考機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性傳遞，需要提 供整個(gè)儀器儀表系統(tǒng)正常工作所需的溫控、磁場(chǎng)等。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，由于缺乏行之有 效的快速判斷整個(gè)儀器儀表系統(tǒng)是否正常工作的裝置，用戶(hù)很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器儀表系統(tǒng)是 否出故障，也很難比較準(zhǔn)確的判斷故障點(diǎn)，使得儀器儀表系統(tǒng)的維修比較困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中用戶(hù)很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器儀表系統(tǒng)是否出故障，也很難比較準(zhǔn) 確的判斷故障點(diǎn)的問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置。所述技 術(shù)方案如下：
[0005] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置裝置，所述儀器儀表系統(tǒng) 包括殼體、設(shè)于所述殼體內(nèi)的功能模塊和電子線(xiàn)路模塊，所述電子線(xiàn)路模塊設(shè)于印刷電路 板上，所述功能模塊包括：繞線(xiàn)柱、纏繞在所述繞線(xiàn)柱上的磁場(chǎng)線(xiàn)圈、與所述磁場(chǎng)線(xiàn)圈串聯(lián) 形成閉合回路的恒流源和固定電阻，所述裝置包括：
[0006] 緊貼在所述殼體內(nèi)壁上的第一熱敏電阻、與所述第一熱敏電阻串聯(lián)形成閉合回路 的第一電壓基準(zhǔn)和第一電阻、緊貼在所述印刷電路板上的第二熱敏電阻、與所述第二熱敏 電阻串聯(lián)形成閉合回路的第二電壓基準(zhǔn)和第二電阻、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和起振電路，所述 起振電路與所述單片機(jī)電連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述第一熱敏電阻電連接，采集所述第 一熱敏電阻兩端的電壓；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述第二熱敏電阻電連接，采集所述第二熱敏 電阻兩端的電壓；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述固定電阻電連接，采集所述固定電阻兩端的電壓； 所述單片機(jī)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集的所述第一熱敏電阻兩端 的電壓、所述第二熱敏電阻兩端的電壓和所述固定電阻兩端的電壓并判斷所述第一熱敏電 阻兩端的電壓、所述第二熱敏電阻兩端的電壓和所述固定電阻兩端的電壓是否正常。
[0007] 優(yōu)選地，所述第一熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0008] 優(yōu)選地，所述第二熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0009] 優(yōu)選地，所述第一電阻為阻值隨溫度變化的精度為〇. 4%/°C的低溫度系數(shù)電阻。
[0010] 優(yōu)選地，所述第二電阻為阻值隨溫度變化的精度為〇. 4%/°C的低溫度系數(shù)電阻。
[0011] 可選地，所述裝置還包括：復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與所述單片機(jī)電連接。
[0012] 可選地，所述裝置還包括：外存儲(chǔ)器，所述外存儲(chǔ)器與所述單片機(jī)電連接。
[0013] 可選地，所述裝置還包括：顯示器，所述顯示器與所述單片機(jī)的輸出端電連接。
[0014] 進(jìn)一步地，所述顯示器為液晶顯示器。
[0015] 優(yōu)選地，所述儀器儀表系統(tǒng)為原子頻標(biāo)、原子干涉儀或原子態(tài)分離器。
[0016] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0017] 通過(guò)監(jiān)測(cè)緊貼在殼體內(nèi)壁上的第一熱敏電阻、緊貼在印刷電路板上的第二熱敏電 阻以及功能模塊內(nèi)的固定電阻的端電壓分別監(jiān)測(cè)儀器儀表系統(tǒng)的實(shí)際工作溫度、電子線(xiàn)路 模塊的實(shí)際工作溫度以及儀器儀表系統(tǒng)的磁場(chǎng)環(huán)路的實(shí)際電流情況，然后與單片機(jī)中預(yù)先 存入的儀器儀表系統(tǒng)正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)而實(shí)時(shí)反應(yīng)儀器儀表系統(tǒng)是否故障， 并且當(dāng)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中的一個(gè)或者多個(gè)出現(xiàn)故障使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反常時(shí)，也可以據(jù)此比較準(zhǔn)確的 定位故障的位置，便于對(duì)故障進(jìn)行更換或者維修，實(shí)用性比較強(qiáng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種儀器儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2a是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置的第一熱敏電阻 和第二熱敏電阻的設(shè)置位置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023] 實(shí)施例
[0024] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，參見(jiàn)圖1和圖2,儀器儀 表系統(tǒng)包括殼體11、設(shè)于殼體11內(nèi)的功能模塊12和電子線(xiàn)路模塊13,電子線(xiàn)路模塊13設(shè) 于印刷電路板（圖未示)上，功能模塊12包括：繞線(xiàn)柱121、纏繞在繞線(xiàn)柱121上的磁場(chǎng)線(xiàn)圈 122、與磁場(chǎng)線(xiàn)圈122串聯(lián)形成閉合回路的恒流源123和固定電阻124,參見(jiàn)圖2和圖2a，該 監(jiān)測(cè)裝置包括：
[0025] 緊貼在殼體11內(nèi)壁上的第一熱敏電阻21、與第一熱敏電阻21串聯(lián)形成閉合回路 的第一電壓基準(zhǔn)22和第一電阻23、緊貼在PCB (Printed Circuit Board，印刷電路板）上 的第二熱敏電阻24、與第二熱敏電阻24串聯(lián)形成閉合回路的第二電壓基準(zhǔn)25和第二電阻 26、A/D (Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器）27、單片機(jī)28和起振電路29,起振 電路29與單片機(jī)28電連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器27與第一熱敏電阻21電連接，采集第一熱敏電阻 21兩端的電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器27還與第二熱敏電阻24電連接，采集第二熱敏電阻24兩端的 電壓；模數(shù)轉(zhuǎn)換器27還與固定電阻124電連接，采集固定電阻124兩端的電壓；單片機(jī)28 與模數(shù)轉(zhuǎn)換器27電連接，接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器27采集的第一熱敏電阻21兩端的電壓、第二熱 敏電阻24兩端的電壓和固定電阻124兩端的電壓并判斷第一熱敏電阻21兩端的電壓、第 二熱敏電阻24兩端的電壓和固定電阻26兩端的電壓是否正常。
[0026] 其中，這里監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的儀器儀表系統(tǒng)為原子頻標(biāo)、原子干涉儀或原子態(tài)分離 器。
[0027] 在本實(shí)施例中，第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻24均為正溫度系數(shù)熱敏電 阻。具體地，第一熱敏電阻21和第二熱敏電阻24可以是溫度升高或者降低1°C時(shí)，它 們的阻值增大或者減小50Ω左右的正溫度系數(shù)熱敏電阻。例如，可以采用華巨公司的 MZ12A-120M15RM150系列的熱敏電阻。
[0028] 其中，第一熱敏電阻21用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器儀表系統(tǒng)的實(shí)際工作溫度，對(duì)于儀器 儀表系統(tǒng)而言，其中的功能模塊正常工作溫度大致在60度左右，允許的正常波動(dòng)范圍為 0. 1°C。通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27實(shí)時(shí)對(duì)第一熱敏電阻21兩端的電壓進(jìn)行采集，并將采樣結(jié)果傳 遞給單片機(jī)28,通過(guò)單片機(jī)28對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27采樣的結(jié)果進(jìn)行分析即可間接地判斷出儀 器儀表系統(tǒng)的實(shí)際工作溫度情況。
[0029] 具體地，單片機(jī)28對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27采樣的結(jié)果進(jìn)行分析的方式是：比較采集的第 一熱敏電阻兩端的電壓是否超出了允許的電壓參考值，其中，允許的電壓參考值的范圍為 2. 111V?2. 999V，且這些允許的電壓參考值是預(yù)先存儲(chǔ)在單片機(jī)的內(nèi)存中的。
[0030] 參見(jiàn)圖2,該裝置還包括：外存儲(chǔ)器210,該外存儲(chǔ)器210與單片機(jī)28電連接。夕卜 存儲(chǔ)器對(duì)單片機(jī)的存儲(chǔ)空間進(jìn)行擴(kuò)展，以保證單片機(jī)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的采樣監(jiān)測(cè)工作。
[0031] 在本實(shí)施例中，第一電阻23為低溫度系數(shù)電阻，優(yōu)選的采用阻值隨溫度變化的精 度為0.4%/°C的低溫度系數(shù)電阻。第一電壓基準(zhǔn)可以為采樣的電壓提供精準(zhǔn)的參考，而溫度 系數(shù)比較小的第二電阻可以提高采樣結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0032] 第二熱敏電阻24用于實(shí)時(shí)反映電子線(xiàn)路模塊的實(shí)際工作溫度，對(duì)于儀器儀表系 統(tǒng)而言，由于存在著一些高頻信號(hào)倍頻處理、大功耗管等元器件的大電流工作，其整個(gè)電子 線(xiàn)路模塊正常工作溫度為70度左右，允許其波動(dòng)的正常值為0. 1°C。電子線(xiàn)路模塊的故障 通常表現(xiàn)為電子線(xiàn)路的實(shí)際工作溫度不穩(wěn)定(例如出現(xiàn)溫度的變化分布不均勻、密度不一 致的現(xiàn)象等)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27實(shí)時(shí)對(duì)第二熱敏電阻24兩端的電壓進(jìn)行采 集，并將采樣結(jié)果傳遞給單片機(jī)28,通過(guò)單片機(jī)28對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27采樣的結(jié)果進(jìn)行分析即 可間接地判斷電子線(xiàn)路模塊的實(shí)際工作溫度情況。其中，單片機(jī)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣的結(jié)果 的分析如前所述，這里不再贅述。
[0033] 在本實(shí)施例中，第二電阻26為阻值隨溫度變化的精度為0. 4%/°C的低溫度系數(shù)電 阻。
[0034] 在儀器儀表系統(tǒng)中，功能模塊的磁場(chǎng)正常工作的恒流源的電流為1?2mA，允許其 波動(dòng)的正常值為〇. 1mA。當(dāng)恒流源的電路出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)儀器系統(tǒng)的磁場(chǎng)的電流起伏很大 甚至?xí)霈F(xiàn)無(wú)電流的現(xiàn)象。通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27對(duì)固定電阻124兩端的電壓進(jìn)行采集，并將 采樣結(jié)果傳遞給單片機(jī)28,通過(guò)單片機(jī)28采樣結(jié)果進(jìn)行分析即可間接地判斷儀器儀表系 統(tǒng)的磁場(chǎng)環(huán)路實(shí)際工作情況。
[0035] 具體地，單片機(jī)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣的結(jié)果的分析如前所述，只是允許的電壓參考 值的范圍變?yōu)?. 500V?3. 500V，這里不再贅述。
[0036] 在實(shí)際應(yīng)用中，該裝置還包括：顯示器211，該顯示器211與單片機(jī)28的輸出端電 連接。該顯示器可以是IXD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)，且該顯示器可以?xún)x器 儀表系統(tǒng)自帶的顯示端，也可以是用戶(hù)另外添加的顯示端。容易理解地，單片機(jī)對(duì)第一熱敏 電阻、第二熱敏電阻和固定電阻的電壓的分析結(jié)果可以通過(guò)顯示端進(jìn)行顯示，以便用戶(hù)及 時(shí)了解監(jiān)測(cè)情況。
[0037] 可選地，該裝置還包括：復(fù)位電路212,復(fù)位電路212與單片機(jī)28電連接。在本實(shí) 施例中的監(jiān)測(cè)裝置重啟時(shí)，可以采用復(fù)位電路使其復(fù)位。
[0038] 本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)監(jiān)測(cè)緊貼在殼體內(nèi)壁上的第一熱敏電阻、緊貼在印刷電路 板上的第二熱敏電阻以及功能模塊內(nèi)的固定電阻的端電壓分別監(jiān)測(cè)儀器儀表系統(tǒng)的實(shí)際 工作溫度、電子線(xiàn)路模塊的實(shí)際工作溫度以及儀器儀表系統(tǒng)的磁場(chǎng)環(huán)路的實(shí)際電流情況， 然后與單片機(jī)中預(yù)先存入的儀器儀表系統(tǒng)正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)而實(shí)時(shí)反應(yīng)儀器 儀表系統(tǒng)是否故障，并且當(dāng)三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中的一個(gè)或者多個(gè)出現(xiàn)故障使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反常時(shí)，也 可以據(jù)此比較準(zhǔn)確的定位故障的位置，便于對(duì)故障進(jìn)行更換或者維修，實(shí)用性比較強(qiáng)。
[0039] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種儀器儀表系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)裝置，所述儀器儀表系統(tǒng)包括殼體、設(shè)于所述殼體內(nèi)的功 能模塊和電子線(xiàn)路模塊，所述電子線(xiàn)路模塊設(shè)于印刷電路板上，所述功能模塊包括：繞線(xiàn) 柱、纏繞在所述繞線(xiàn)柱上的磁場(chǎng)線(xiàn)圈、與所述磁場(chǎng)線(xiàn)圈串聯(lián)形成閉合回路的恒流源和固定 電阻，其特征在于，所述裝置包括： 緊貼在所述殼體內(nèi)壁上的第一熱敏電阻、與所述第一熱敏電阻串聯(lián)形成閉合回路的第 一電壓基準(zhǔn)和第一電阻、緊貼在所述印刷電路板上的第二熱敏電阻、與所述第二熱敏電阻 串聯(lián)形成閉合回路的第二電壓基準(zhǔn)和第二電阻、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和起振電路，所述起振 電路與所述單片機(jī)電連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述第一熱敏電阻電連接，采集所述第一熱 敏電阻兩端的電壓；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述第二熱敏電阻電連接，采集所述第二熱敏電阻 兩端的電壓；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述固定電阻電連接，采集所述固定電阻兩端的電壓；所 述單片機(jī)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集的所述第一熱敏電阻兩端的 電壓、所述第二熱敏電阻兩端的電壓和所述固定電阻兩端的電壓并判斷所述第一熱敏電阻 兩端的電壓、所述第二熱敏電阻兩端的電壓和所述固定電阻兩端的電壓是否正常。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電 阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二熱敏電阻為正溫度系數(shù)熱敏電 阻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一電阻為阻值隨溫度變化的精度 為0. 4%/°C的低溫度系數(shù)電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二電阻為阻值隨溫度變化的精度 為0. 4%/°C的低溫度系數(shù)電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與所述單片機(jī)電連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 外存儲(chǔ)器，所述外存儲(chǔ)器與所述單片機(jī)電連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 顯示器，所述顯示器與所述單片機(jī)的輸出端電連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述顯示器為液晶顯示器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述儀器儀表系統(tǒng)為原子頻 標(biāo)、原子干涉儀或原子態(tài)分離器。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203869725SQ201420155155
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】張建軍 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)